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JP3986406B2 - Non-contact tonometer - Google Patents
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JP3986406B2 - Non-contact tonometer - Google Patents

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JP3986406B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を圧縮して被検眼に吹付け、角膜の変形状態を検出することにより眼圧を測定する非接触式眼圧計に係り、さらに詳しくは脈拍変動に基づく脈波を検出し、検出した脈波と眼圧変動とを関連付けて眼圧を測定する非接触式眼圧計に関する。
【0002】
【従来技術】
眼圧は血液の脈拍変動に同期した変動が存在するが、非接触式眼圧計で時間的に無作為に測定した場合、脈拍変動のどの部分で測定されているか不明であり、正確な測定結果が得られにくい。そこで、脈拍変動に基づく脈波を脈波検出器により検出し、脈波の所望する位相位置に対応(同期)した眼圧を測定する眼圧計が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−102174号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記の眼圧計では、例えば、ある脈波のピーク位置に対応した眼圧測定を可能にするために、それ以前に検出された脈波の周期を基に、脈波の変化(脈拍変動)が周期的に生じるものとして、直前に検出された脈波から次に来る脈波ピークを予測して眼圧測定のタイミングを決定している。脈波の変化が周期的に安定している被検者の場合には、このように事前に得られた脈波を基に眼圧測定のタイミングを予測することにより、脈波の所期する位相位置に眼圧測定を精度良く対応させることができる。
【0005】
しかし、不整脈の症状を持つ被検者の場合には、脈波の変化が途中で抜ける。このときに、上記のように周期的に脈波の変化があるものとして測定を実行してしまうと、本来の脈波の位相に対応した測定にならず、測定結果の信頼性が乏しくなる。また、脈波の変化が途中で抜けた場合は、脈波の周期の判断に誤差が生じるために、次の測定タイミングの決定に誤差が生じやすくなる。
【0006】
本発明は、上記従来技術の問題点を鑑み、脈波が安定している被検者及び不整脈のように脈波が不安定な被検者に応じて、所期する位相位置に対応した眼圧測定をそれぞれ適切に実行できる非接触眼圧計を提供することを技術課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
(1) 被検者の脈波を検出する脈波検出器を持ち、該脈波検出器により検出された脈波信号に基づいて、脈波の所期する位相位置に対応した眼圧を測定する非接触式眼圧において、ある脈波の所期する位相位置に対応する測定タイミングをそれより以前に検出された脈波の周期を基に決定する第1決定手段と、ある脈波の所期する位相位置に対応する測定タイミングをその脈波信号の変化を基に決定する第2決定手段と、前記第1決定手段と第2決定手段とを選択する選択手段と、を備えることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本実施例について図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る非接触式眼圧計の外観略図である。
基台13上には、測定部15を上部に備える移動台14が水平移動可能に搭載されており、移動台14はジョイステック19の操作により移動される。また、ジョイスティック19の回転ノブを操作することにより、測定部15が上下左右方向と前後方向に移動するようになっている。
【0009】
基台13には被検者の顔を支持するための顔支持ユニット16が固定されている。顔支持ユニット16は、支基16aに固定された上下方向に高さ調節可能なあご台10と2本の支柱16bの上部に取り付けられた額当て部17からなる。額当て部17は被検者の額のカーブに沿う形状をしている。額当て部17の中央部には、被検者の脈波を検出する脈波検出器18が設けられている。また、額当て部17には、脈波検出器18の左右に2個の額当てゴム17aが取り付けられている。額当てゴム17aは、被検者の額の固定時に、血液が安定して流れ、額に虚血が起こらないように脈波検出器18から適当な距離を置いて配置されている。
【0010】
脈波検出器18は発光部と受光部からなる。人の血液中に含まれる血中ヘモグロビンは、ある波長帯の光に強い吸収スペクトルを持っている。血中ヘモグロビンは血管を流れる血液量に比例して変化する。したがって、発光部からある波長の光を照射したとき、額表面の皮膚部を介して骨より反射してくる検出光は、血管の容量変動に伴い変化するヘモグロビンの変化量に応じて変化するので、この検出光の強度を電気信号に変えることで、被検者の脈波を検出することができる。
【0011】
図2は、測定部15に配置されている流体噴射機構の側面概略構成、及び眼圧計の制御系の概略構成を示した図である。1は空気圧縮用のシリンダ部であり、眼圧計本体の水平線に対して傾斜して設けられている。2はピストン、3はロータリーソレノイドであり、ロータリーソレノイド3に駆動エネルギである電荷(電流、電圧)が付与されると、アーム4、コネクティングロッド5を介してピストン2にシリンダ1に沿って上に押し上げる。ピストン2の上昇によりシリンダ部1に連通する空気圧縮室11で圧縮された空気は、ノズル6から被検眼Eの角膜に向けて噴出される。また、ロータリーソレノイド3には図示なきコイルバネが備えられており、付与される電荷がカットされるとコイルバネの下降方向への付勢力により上昇したピストン2を下降させて初期位置に戻す。
【0012】
7は透明なガラス板であり、ノズル6を保持するとともに、観察光やアライメント光等を透過させる。またガラス板7は空気圧縮室11の側壁となっている。9はノズル6の背面に設けられた透明なガラス板であり、空気圧縮室11の後壁を構成するとともに、観察光やアライメント光を透過させる。ガラス板9の背後には、後述する観察、アライメントのための光学系8が配置される。12は空気圧縮室11の圧力を検出する圧力センサである。
【0013】
20は制御部であり、圧力センサー12用の圧力検出処理回路21、後述する角膜変形検出光学系の光検出器56用の信号検出処理回路22、作動距離検出の一次元位置検出素子57用の信号検出処理回路26、CCDカメラ35用の画像処理回路27、脈波検出器18用の脈波検出処理回路28、ロータリーソレノイド3を駆動させるための駆動回路23が接続されている。25は入力部であり、測定モードを選択するスイッチ25aが設けられている。
【0014】
図3は非接触式眼圧計の上方視光学系要部図である。赤外照明光源30により照明された被検眼像は、ビームスプリッタ31、対物レンズ32、ビームスプリッタ33及びフィルタ34を介してCCDカメラ35に結像する。フィルタ34は、光源30及びアライメント用光源40の光を透過し、後述する角膜変形検出用のLED50の光に対しての不透過の特性を持つ。CCDカメラ35に結像した像はモニタ36に表示される。
【0015】
40はアライメント用の赤外LEDであり、投影レンズ41を介して投影された赤外光はビームスプリッタ31により反射され、被検眼に正面より投影される。LED40により角膜頂点に形成された角膜輝点は、ビームスプリッタ31〜フィルタ34を介してCCDカメラ35に結像し、上下左右方向のアライメント検出に利用される。
45は固視標投影用のLEDであり、LED45により照明された固視標46の光は投影レンズ47に通過した後、ビームスプリッタ33によって反射されて被検眼Eに向かう、検者は被検眼に固視標46を固視させた状態で測定を行う。
【0016】
50は角膜変形検出用の赤外LEDであり、LED50を出射した光はコリメータレンズ51により略平行光束とされて被検眼の角膜に投光される。角膜で反射した光は受光レンズ52、光源30及び光源40の光に対して不透過の特性を持つフィルタ53を通過した後、ビームスプリッタ54で反射し、ピンホール板55を通過して光検出器56に受光される。角膜変形検出用の光学系は、被検眼が所定の変形状態(偏平状態)のときに光検出器56の受光量が最大になるように配置されている。
【0017】
また、この角膜変形検出光学系は作動距離検出光学系の一部を兼ねており、LED50より投光され、角膜で反射した光はLED50の虚像である指標像を形成する。その指標像の光は、受光レンズ52、フィルタ53、ビームスプリッタ54を通過してPSDやラインセンサ等の一次元位置検出素子57に入射する。被検眼(角膜)が作動距離方向に移動すると、LED50による指標像も一次元位置検出素子57条を移動するため、制御部20が一次元位置検出素子57から出力信号に基づいて作動距離情報を得る。
【0018】
以上のような構成を備える非接触式眼圧計において、その動作を説明する。検者は、顎台60を使って被検眼を固定させるとともに、被検者の額が額当て部17に接するよう被検者に指示する。被検者が額を2つの額当てゴム17aに当たるように位置させると、その中央部に位置する脈波検出器60にも額が接触するようになる。脈波検出器60からの出力信号は脈波検出処理回路28に入力される。脈波検出処理回路28は脈波検出器18からの出力信号のレベル(ゲイン)調整した後、制御部20に出力する。
【0019】
被検眼を固定した後、検者はモニタ36に表示されるアライメント情報に基づいて測定部15を移動してアライメント調整する。CCDカメラ35により検出される指標像と、一次元位置検出素子57により検出される指標像がそれぞれ許容範囲になったときにアライメント完了信号が得られる。脈波の任意の位相位置と同期して測定する場合は、制御部20はその位相位置のタイミングを決定し(後述する)、ソレノイド3を駆動する信号を出力して測定を実行する。ソレノイド3の駆動により、ピストン2が上昇して圧縮空気がノズル6から被検眼角膜に向けて吹き付けられる。この空気の吹き付けにより、角膜は徐々に変形される。角膜が圧平状態に達したとき、光検出器56に最大光量が入射される。制御部20は光検出器56に最大光量が入射したときの時間、あるいは光検出器56からの信号がピークを示した時の圧力センサ12からの圧力信号を得て、これを眼圧値に変換する。
【0020】
ここで、本実施形態の眼圧計には、脈波の変化が周期的にあるものとして、事前に得られた脈波の周期を基に、次に来る脈波の初期する位相位置に対応した測定タイミングを決定して眼圧測定する第1測定モードと、脈波の初期する位相位置を脈波信号の変化から決定して眼圧測定する第1測定モードが用意されている。第1測定モードと第2測定モードは、測定モード選択用のスイッチ25aにより切換える。
【0021】
まず、第1測定モードについて説明する。第1測定モードに設定されている場合、制御部20は脈波検出処理回路28からの脈波信号を取得し、その脈波信号について使用可能条件を満たしているか(脈波信号が安定して得られているか否か)を、次のように判断する。
【0022】
脈波信号の使用可能条件の判断には、脈波ピーク(ここでの脈波ピークは、1回の脈拍変動における波形信号全体を見て、波形信号の立ち上がりの傾き、信号レベル等から判断できる)の検出時間と、その脈波ピークの高さを使用する。これは何れか一方でも良いが、両者を使用した方が精度の良い判定ができる。図4に示すように、脈波検出開始から順次得られる脈波波形信号の3周期分について、1つ目の脈波ピークから2つ目の脈波ピークまでの検出時間(周期)をT1、2つ目の脈波ピークから3つ目の脈波ピークまでの検出時間(周期)をT2とする。ここで、両者の変化時間Th=|T1−T2|が、Th>10msとなった場合には、脈波波形信号の時間エラーとし、使用不可と判断する。
【0023】
また、1つ目の脈波ピークの高さ(ボトムからの高さ)をP1、2つ目の脈波ピークの高さP2、3つ目の脈波ピークの高さP3とする。そして、各ピーク変動率をPa=P1/P2、Pb=P2/P3、Pc=P1/P3により計算する。その結果、Pa、Pb及びPcの全てが、0.9〜1.1の範囲に収まらなかった場合に、脈波波形信号のピークエラーとし、使用不可と判断する。
【0024】
図5は脈波ピークの位相位置に同期させて眼圧測定する例を示す。制御部20は、順次得られる脈波波形信号の3周期分について、使用可能な脈波波形信号が得られたら、次に脈波ピークが来るときのタイミングを決定する。信号S1は使用可能な脈波波形信号が得られた後に、次に脈波ピークが来るときのタイミングを示す。本実施形態での信号S1のタイミングは、その直前に検出された2つの脈波ピークの周期により決定している。すなわち、使用可能な条件を満たす脈波ピークPk1、Pk2、Pk3が得られた後は、次に来る脈波ピークpk4のタイミングを、その直前のPk2とPk3の周期Ta1から決定する。さらに、脈波ピークpk4の次に来る脈波ピークpk5のタイミングは、その直前のPk3とPk4の周期Ta2から決定する。こうして使用可能な脈波波形信号が得られることにより、次に来る脈波ピークのタイミングが決定される。信号Rは、アライメント完了信号を示す。このアライメント完了信号Rと信号S1が共に得られたときに、ソレノイド駆動信号S3が出力される。信号S3によりソレノイド36が駆動されることにより、前述のようにノズル6から圧縮空気が被検眼に吹き付けられて眼圧測定が実行される。
【0025】
なお、より精度良く脈波ピークの位相位置に眼圧測定のタイミングを合わせるためには、ソレノイド駆動信号3を出力してから空気の噴射により角膜が偏平されるまでの圧平検出時間Taplを考慮し、その時間Tapl分だけ溯ったタイミングでソレノイド駆動信号S3を出力すると良い。この時間Taplについては、同一被検眼の1回目の測定においては平均的な眼圧値を利用して設定し、2回目以降の測定においては1つ前の眼圧測定を基に設定することができる。
【0026】
また、脈波同期の測定のときには、図6に示すように、モニタ36の画面上に「SAMP」マーク61が表示される。使用可能条件を満たす脈波ピークが得られたときは、ハートマーク63が0.5秒間点灯される。脈波ピークが連続して得られていれば、ハートマーク63は点滅して見える。定期的にハートマーク63が点滅表示されれば、脈波が安定して得られていると判断できる。
【0027】
次に、第2測定モードについて説明する。第2測定モードは、第1測定モードに対してS1の測定タイミングの決定方法が異なる。脈波ピークの位相位置に同期させて眼圧測定する場合、第1測定モードのように、事前に得られた脈波の周期を基にするのではなく、脈波ピークが得られた時点(又は、他の位相位置が得られた時点から一定時間後の場合もある)で眼圧測定を開始する。制御部20は次の4つの条件を満たしたときに脈波ピークが得られたと判断する(図7参照)。
【0028】
条件1:脈波の波形信号が、ボトムから上昇し始めて100ms以上の間上昇している。
条件2:条件1を満たした脈波の波形がピークを示したときのレベルを100%とし、その後、95%まで下がったレベルV0がある。
条件3:条件2を満たした波形のピークレベルが規定値Lo以上あり、かつ、振幅(ボトムからの高さ)が一つ前のピークの振幅に対して50%以上ある。但し、初めて検出されるピークについては振幅の条件は除外される。
条件4:条件3を満たし、一つ前のピークとのインターバル時間Tpが、0.5〜1.5s以内ある。ただし、初めて検出されるピークについては、この条件は除外される。
【0029】
以上の条件により脈波ピークがあると判断されたら、レベルV0が検出された時点を測定タイミングとして決定し、信号S1を出力する。そして、第1測定モードのときと同様に、アライメント完了信号Rと信号S1が共に得られたときに、ソレノイド駆動信号S3が出力され、眼圧測定が実行される。なお、レベルV0の検出時点は脈波ピークより95%のレベルに達したでときであるが、これは時間的に僅かのズレであるので、ほぼ脈波ピークであると見なすことができる。
【0030】
不整脈のように脈波が安定していない被検者の場合には、前述の第1測定モードよりも第2測定モードを用いる方が、より適切に脈波に同期した眼圧測定が行える。事前に被検者が不整脈であると分かっている場合、あるいは、図5に示すモニタ36の表示で、ハートマーク63の点滅表示が不規則である場合には、スイッチ25aにより、第1測定モードから第2測定モードに切換える。
【0031】
以上は脈波ピークの位相位置に同期して測定する例を説明したが、脈波のボトムや脈波の中間位置(脈波振幅の中間位置)に同期して測定する場合であっても良い。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、脈波が安定している被検者及び不整脈のように脈波が不安定な被検者に応じて、所期する位相位置に対応した眼圧測定をそれぞれ適切に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】非接触式眼圧計の外観略図である。
【図2】液体噴射機構の側面概略構成、及び眼圧計の制御系の概略構成を示した図である。
【図3】非接触式眼圧計の上方光学系要部図である。
【図4】制御部が、入力された脈波信号について、使用条件を満たしているか(脈波信号が安定して得られているか否か)を判断する方法を説明する図である。
【図5】脈波ピークの位相位置に同期させて眼圧測定する例を示す図である。
【図6】モニタの画面上に「SAMP」マークが表示された時の図である。
【図7】制御部が、入力された脈波信号について、脈波ピークが得られたか否かを判断する方法を説明する図である。
【符号の説明】
1 シリンダ部
2 ピストン
3 ロータリーソレノイド
15 測定部
16 顔支持ユニット
17 額当て部
18 脈波検出器
20 制御部
25 入力部
28 脈動検出処理回路
35 CCDカメラ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-contact tonometer that measures intraocular pressure by compressing a fluid and spraying it on an eye to be examined and detecting a deformed state of the cornea, and more specifically, detecting a pulse wave based on pulse fluctuation, The present invention relates to a non-contact tonometer that measures intraocular pressure in association with detected pulse waves and intraocular pressure fluctuations.
[0002]
[Prior art]
Intraocular pressure has fluctuations synchronized with blood pulse fluctuations, but when measured randomly with a non-contact tonometer in time, it is unknown which part of the pulse fluctuations are measured, and accurate measurement results Is difficult to obtain. In view of this, a tonometer has been proposed in which a pulse wave based on pulse fluctuations is detected by a pulse wave detector and an intraocular pressure corresponding to (synchronized with) a desired phase position of the pulse wave is measured (for example, see Patent Document 1). .
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-102174
[Problems to be solved by the invention]
In the tonometer described above, for example, in order to enable intraocular pressure measurement corresponding to a peak position of a certain pulse wave, a change in pulse wave (pulse fluctuation) is based on the period of the pulse wave detected before that. The timing of intraocular pressure measurement is determined by predicting a pulse wave peak that comes next from the pulse wave detected immediately before, which occurs periodically. In the case of a subject whose changes in pulse wave are periodically stable, the pulse wave is expected by predicting the timing of intraocular pressure measurement based on the pulse wave obtained in this way in advance. The intraocular pressure measurement can be made to correspond to the phase position with high accuracy.
[0005]
However, in the case of a subject having an arrhythmia symptom, the change in pulse wave is lost. At this time, if the measurement is executed assuming that the pulse wave is periodically changed as described above, the measurement does not correspond to the original phase of the pulse wave, and the reliability of the measurement result is poor. Further, when the change of the pulse wave is missed, an error occurs in the determination of the period of the pulse wave, so that an error is likely to occur in the determination of the next measurement timing.
[0006]
In view of the above-described problems of the prior art, the present invention provides an eye corresponding to a desired phase position according to a subject whose pulse wave is stable and a subject whose pulse wave is unstable such as an arrhythmia. It is an object of the present invention to provide a non-contact tonometer that can appropriately perform pressure measurement.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.
(1) Having a pulse wave detector for detecting the pulse wave of the subject and measuring intraocular pressure corresponding to the intended phase position of the pulse wave based on the pulse wave signal detected by the pulse wave detector to the non-contact intraocular pressure gauge, a first determining means for determining a desired to previously detected period of the pulse wave than the measurement timing corresponding to the phase position of a pulse wave based, a certain pulse wave Second determining means for determining a measurement timing corresponding to a desired phase position based on a change in the pulse wave signal, and selecting means for selecting the first determining means and the second determining means. Features.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a present Example is described based on drawing. FIG. 1 is a schematic external view of a non-contact tonometer according to the present invention.
On the base 13, a moving table 14 having a measuring unit 15 at the top is mounted so as to be horizontally movable. The moving table 14 is moved by operation of a joystick 19. Further, by operating the rotary knob of the joystick 19, the measuring unit 15 is moved in the up / down / left / right direction and the front / rear direction.
[0009]
A face support unit 16 for supporting the subject's face is fixed to the base 13. The face support unit 16 includes a chin base 10 that is fixed to the support base 16a and can be adjusted in height in the vertical direction, and a forehead support portion 17 that is attached to the upper portions of the two columns 16b. The forehead support 17 has a shape along the curve of the subject's forehead. A pulse wave detector 18 for detecting the pulse wave of the subject is provided at the center of the forehead pad 17. Also, two forehead rubbers 17 a are attached to the forehead support 17 on the left and right sides of the pulse wave detector 18. The forehead rubber 17a is disposed at an appropriate distance from the pulse wave detector 18 so that blood flows stably when the subject's forehead is fixed and ischemia does not occur in the forehead.
[0010]
The pulse wave detector 18 includes a light emitting unit and a light receiving unit. Blood hemoglobin contained in human blood has a strong absorption spectrum for light in a certain wavelength band. Blood hemoglobin changes in proportion to the amount of blood flowing through the blood vessels. Therefore, when light of a certain wavelength is emitted from the light emitting part, the detection light reflected from the bone through the skin part of the forehead surface changes according to the amount of change in hemoglobin that changes with the change in blood vessel capacity. The pulse wave of the subject can be detected by changing the intensity of the detection light into an electric signal.
[0011]
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic side configuration of a fluid ejection mechanism disposed in the measurement unit 15 and a schematic configuration of a tonometer control system. Reference numeral 1 denotes a cylinder for air compression, which is provided inclined with respect to the horizontal line of the tonometer main body. 2 is a piston, 3 is a rotary solenoid, and when charge (current, voltage) as drive energy is applied to the rotary solenoid 3, it is moved upward along the cylinder 1 to the piston 2 via the arm 4 and the connecting rod 5. Push up. The air compressed in the air compression chamber 11 that communicates with the cylinder portion 1 as the piston 2 rises is ejected from the nozzle 6 toward the cornea of the eye E. The rotary solenoid 3 is provided with a coil spring (not shown), and when the applied charge is cut, the piston 2 that has been lifted by the biasing force in the downward direction of the coil spring is lowered and returned to the initial position.
[0012]
A transparent glass plate 7 holds the nozzle 6 and transmits observation light, alignment light, and the like. The glass plate 7 is a side wall of the air compression chamber 11. A transparent glass plate 9 is provided on the back surface of the nozzle 6 and constitutes the rear wall of the air compression chamber 11 and transmits observation light and alignment light. Behind the glass plate 9 is an optical system 8 for observation and alignment described later. A pressure sensor 12 detects the pressure in the air compression chamber 11.
[0013]
Reference numeral 20 denotes a control unit for the pressure detection processing circuit 21 for the pressure sensor 12, the signal detection processing circuit 22 for the photodetector 56 of the corneal deformation detection optical system, which will be described later, and the one-dimensional position detection element 57 for the working distance detection. A signal detection processing circuit 26, an image processing circuit 27 for the CCD camera 35, a pulse wave detection processing circuit 28 for the pulse wave detector 18, and a drive circuit 23 for driving the rotary solenoid 3 are connected. An input unit 25 is provided with a switch 25a for selecting a measurement mode.
[0014]
FIG. 3 is a principal view of the upper-view optical system of the non-contact tonometer. The eye image illuminated by the infrared illumination light source 30 forms an image on the CCD camera 35 via the beam splitter 31, the objective lens 32, the beam splitter 33 and the filter 34. The filter 34 transmits light from the light source 30 and the alignment light source 40 and has a non-transmission characteristic to light from an LED 50 for detecting corneal deformation described later. The image formed on the CCD camera 35 is displayed on the monitor 36.
[0015]
Reference numeral 40 denotes an alignment infrared LED. The infrared light projected via the projection lens 41 is reflected by the beam splitter 31 and projected onto the eye to be examined from the front. The corneal bright spot formed at the apex of the cornea by the LED 40 forms an image on the CCD camera 35 via the beam splitter 31 to the filter 34 and is used for alignment detection in the vertical and horizontal directions.
Reference numeral 45 denotes a fixation target projection LED. The light of the fixation target 46 illuminated by the LED 45 passes through the projection lens 47 and is then reflected by the beam splitter 33 toward the eye E. The measurement is performed with the fixation target 46 fixed.
[0016]
Reference numeral 50 denotes an infrared LED for detecting corneal deformation. The light emitted from the LED 50 is made into a substantially parallel light beam by the collimator lens 51 and projected onto the cornea of the eye to be examined. The light reflected by the cornea passes through a filter 53 having a non-transmission characteristic with respect to the light of the light receiving lens 52, the light source 30, and the light source 40, and then is reflected by a beam splitter 54 and passes through a pinhole plate 55 to detect light. The light is received by the device 56. The corneal deformation detection optical system is arranged so that the amount of light received by the photodetector 56 is maximized when the eye to be examined is in a predetermined deformed state (flat state).
[0017]
The corneal deformation detection optical system also serves as a part of the working distance detection optical system, and the light projected from the LED 50 and reflected by the cornea forms an index image that is a virtual image of the LED 50. The light of the index image passes through the light receiving lens 52, the filter 53, and the beam splitter 54 and enters the one-dimensional position detection element 57 such as a PSD or a line sensor. When the eye to be examined (cornea) moves in the working distance direction, the index image by the LED 50 also moves the one-dimensional position detecting element 57, so that the control unit 20 obtains the working distance information from the one-dimensional position detecting element 57 based on the output signal. obtain.
[0018]
The operation of the non-contact tonometer having the above configuration will be described. The examiner fixes the eye to be examined using the chin rest 60 and instructs the subject so that the forehead of the subject contacts the forehead support portion 17. When the subject positions the forehead so as to hit the two forehead rubbers 17a, the forehead also comes into contact with the pulse wave detector 60 located at the center thereof. An output signal from the pulse wave detector 60 is input to the pulse wave detection processing circuit 28. The pulse wave detection processing circuit 28 adjusts the level (gain) of the output signal from the pulse wave detector 18 and then outputs it to the control unit 20.
[0019]
After fixing the eye to be examined, the examiner moves the measuring unit 15 based on the alignment information displayed on the monitor 36 to adjust the alignment. An alignment completion signal is obtained when the index image detected by the CCD camera 35 and the index image detected by the one-dimensional position detection element 57 are within the allowable ranges. When measuring in synchronization with an arbitrary phase position of the pulse wave, the control unit 20 determines the timing of the phase position (described later), outputs a signal for driving the solenoid 3, and executes the measurement. By driving the solenoid 3, the piston 2 rises and compressed air is blown from the nozzle 6 toward the eye cornea. The cornea is gradually deformed by the blowing of air. When the cornea reaches the applanation state, the maximum amount of light enters the photodetector 56. The controller 20 obtains the pressure signal from the pressure sensor 12 when the maximum amount of light is incident on the photodetector 56 or when the signal from the photodetector 56 shows a peak, and this is converted into an intraocular pressure value. Convert.
[0020]
Here, in the tonometer of the present embodiment, it is assumed that the pulse wave changes periodically, and based on the pulse wave cycle obtained in advance, it corresponds to the initial phase position of the next pulse wave. There are prepared a first measurement mode for measuring intraocular pressure by determining the measurement timing, and a first measurement mode for measuring intraocular pressure by determining the initial phase position of the pulse wave from the change of the pulse wave signal. The first measurement mode and the second measurement mode are switched by a measurement mode selection switch 25a.
[0021]
First, the first measurement mode will be described. When the first measurement mode is set, the control unit 20 acquires the pulse wave signal from the pulse wave detection processing circuit 28, and whether or not the usable condition is satisfied for the pulse wave signal (the pulse wave signal is stable) Whether or not it is obtained) is determined as follows.
[0022]
The pulse wave signal usable condition can be determined by determining the pulse wave peak (the pulse wave peak here can be determined from the slope of the rising edge of the waveform signal, the signal level, etc. by looking at the entire waveform signal in one pulse fluctuation. ) Detection time and the height of the pulse wave peak. Either of these may be used, but the determination with higher accuracy can be made by using both. As shown in FIG. 4, the detection time (cycle) from the first pulse wave peak to the second pulse wave peak for three cycles of the pulse wave waveform signal obtained sequentially from the start of pulse wave detection is T1, The detection time (cycle) from the second pulse wave peak to the third pulse wave peak is T2. Here, when both change time Th = | T1-T2 | becomes Th> 10 ms, it is determined as a time error of the pulse wave waveform signal and cannot be used.
[0023]
The height of the first pulse wave peak (height from the bottom) is defined as P1, the height P2 of the second pulse wave peak P2, and the height P3 of the third pulse wave peak. Each peak fluctuation rate is calculated by Pa = P1 / P2, Pb = P2 / P3, and Pc = P1 / P3. As a result, when all of Pa, Pb, and Pc do not fall within the range of 0.9 to 1.1, it is determined that the pulse wave waveform signal has a peak error and cannot be used.
[0024]
FIG. 5 shows an example of measuring intraocular pressure in synchronization with the phase position of the pulse wave peak. When a usable pulse wave waveform signal is obtained for three cycles of the sequentially obtained pulse wave waveform signal, the control unit 20 determines the timing when the pulse wave peak comes next. The signal S1 indicates the timing when the pulse wave peak comes next after the usable pulse wave waveform signal is obtained. The timing of the signal S1 in this embodiment is determined by the period of two pulse wave peaks detected immediately before. That is, after the pulse wave peaks Pk1, Pk2, and Pk3 satisfying the usable conditions are obtained, the timing of the next pulse wave peak pk4 is determined from the period Ta1 of Pk2 and Pk3 immediately before. Further, the timing of the pulse wave peak pk5 that comes after the pulse wave peak pk4 is determined from the period Ta2 of Pk3 and Pk4 immediately before that. By obtaining a usable pulse waveform signal in this way, the timing of the next pulse wave peak is determined. A signal R indicates an alignment completion signal. When both the alignment completion signal R and the signal S1 are obtained, the solenoid drive signal S3 is output. By driving the solenoid 36 by the signal S3, the compressed air is blown from the nozzle 6 to the eye to be examined as described above, and the intraocular pressure measurement is executed.
[0025]
In order to adjust the intraocular pressure measurement timing to the phase position of the pulse wave peak with higher accuracy, the applanation detection time Tapl from when the solenoid drive signal 3 is output until the cornea is flattened by air injection is considered. Then, it is preferable to output the solenoid drive signal S3 at a timing increased by the time Tapl. The time Tapl may be set using an average intraocular pressure value in the first measurement of the same eye, and set based on the previous intraocular pressure measurement in the second and subsequent measurements. it can.
[0026]
When measuring pulse wave synchronization, a “SAMP” mark 61 is displayed on the screen of the monitor 36 as shown in FIG. When a pulse wave peak that satisfies the usable condition is obtained, the heart mark 63 is lit for 0.5 seconds. If the pulse wave peak is continuously obtained, the heart mark 63 appears to blink. If the heart mark 63 blinks periodically, it can be determined that the pulse wave is stably obtained.
[0027]
Next, the second measurement mode will be described. The second measurement mode differs from the first measurement mode in the method for determining the measurement timing of S1. When measuring intraocular pressure in synchronization with the phase position of the pulse wave peak, it is not based on the pulse wave cycle obtained in advance as in the first measurement mode, but at the time when the pulse wave peak is obtained ( Alternatively, the intraocular pressure measurement is started at a certain time after the other phase position is obtained. The control unit 20 determines that the pulse wave peak is obtained when the following four conditions are satisfied (see FIG. 7).
[0028]
Condition 1: The waveform signal of the pulse wave starts to rise from the bottom and rises for 100 ms or more.
Condition 2: The level V0 when the waveform of the pulse wave satisfying the condition 1 shows a peak is set to 100%, and then lowered to 95%.
Condition 3: The peak level of the waveform satisfying the condition 2 is equal to or greater than the specified value Lo, and the amplitude (height from the bottom) is 50% or more with respect to the amplitude of the previous peak. However, the amplitude condition is excluded from the peak detected for the first time.
Condition 4: Condition 3 is satisfied, and the interval time Tp from the previous peak is within 0.5 to 1.5 s. However, this condition is excluded for the peak detected for the first time.
[0029]
If it is determined that there is a pulse wave peak under the above conditions, the time point when the level V0 is detected is determined as the measurement timing, and the signal S1 is output. Similarly to the first measurement mode, when both the alignment completion signal R and the signal S1 are obtained, the solenoid drive signal S3 is output and the intraocular pressure measurement is executed. The level V0 is detected when the level reaches 95% of the pulse wave peak, but since this is a slight shift in time, it can be regarded as a pulse wave peak.
[0030]
In the case of a subject whose pulse wave is not stable, such as an arrhythmia, the intraocular pressure measurement synchronized with the pulse wave can be performed more appropriately using the second measurement mode than the first measurement mode described above. When the subject is known in advance to have an arrhythmia, or when the blinking display of the heart symbol 63 is irregular on the display of the monitor 36 shown in FIG. 5, the first measurement mode is set by the switch 25a. To the second measurement mode.
[0031]
In the above description, the measurement is performed in synchronization with the phase position of the pulse wave peak. However, the measurement may be performed in synchronization with the pulse wave bottom or the intermediate position of the pulse wave (intermediate position of the pulse wave amplitude). .
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the intraocular pressure corresponding to the intended phase position according to the subject whose pulse wave is stable and the subject whose pulse wave is unstable such as arrhythmia. Each measurement can be performed appropriately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic external view of a non-contact tonometer.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic side configuration of a liquid ejecting mechanism and a schematic configuration of a tonometer control system.
FIG. 3 is a diagram showing the main part of the upper optical system of a non-contact tonometer.
FIG. 4 is a diagram for explaining a method by which a control unit determines whether an input pulse wave signal satisfies a use condition (whether or not a pulse wave signal is stably obtained).
FIG. 5 is a diagram showing an example of measuring intraocular pressure in synchronization with the phase position of a pulse wave peak.
FIG. 6 is a diagram when a “SAMP” mark is displayed on a monitor screen;
FIG. 7 is a diagram illustrating a method in which a control unit determines whether or not a pulse wave peak has been obtained for an input pulse wave signal.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder part 2 Piston 3 Rotary solenoid 15 Measurement part 16 Face support unit 17 Forehead support part 18 Pulse wave detector 20 Control part 25 Input part 28 Pulsation detection processing circuit 35 CCD camera

Claims (1)

被検者の脈波を検出する脈波検出器を持ち、該脈波検出器により検出された脈波信号に基づいて、脈波の所期する位相位置に対応した眼圧を測定する非接触式眼圧において、ある脈波の所期する位相位置に対応する測定タイミングをそれより以前に検出された脈波の周期を基に決定する第1決定手段と、ある脈波の所期する位相位置に対応する測定タイミングをその脈波信号の変化を基に決定する第2決定手段と、前記第1決定手段と第2決定手段とを選択する選択手段と、を備えることを特徴とする非接触式眼圧計。Non-contact having a pulse wave detector for detecting the pulse wave of the subject and measuring the intraocular pressure corresponding to the intended phase position of the pulse wave based on the pulse wave signal detected by the pulse wave detector in Shikime圧meter, a first determining means for determining the period of intended for pulse wave detected earlier than the measurement timing corresponding to the phase position of a pulse wave based and intended certain pulse wave A second determining unit that determines a measurement timing corresponding to the phase position based on a change in the pulse wave signal; and a selecting unit that selects the first determining unit and the second determining unit. Non-contact tonometer.
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